Fermentacin cido ctrica

FERMENTACION ACIDO CITRICA M . en. A : LUZ CARMEN CASTILLO MARTINEZQUI01SV-14 CAMACHO URQUZA ROSA ADRIANA MARAON ALVIZO JESUS A.RODRIGUEZ ORDOEZ MARCOS RUBIO HERRERA DANIELAUGALDE PEREZ BRENDA

Introduccion:El acido citrico ha sido conocido como una sustancia natural de las plantas desde finales del siglo XIX.1893 los cientificos saben que es producido por hongos filamentosos. En 1923 se inicio la primera fermentacion practica para la produccin de este acido organico utilizando microorganismos que crecian sobre la superficie de los cultvos.Los microorganismos capaces de producir y acumular acido citrico son las especies de los generos Aspergillus, Citromyces, Penicillium, Monilia, Candida y PichiaAunque para la produccion comercial solo se utilizan mutantes de Aspergillus niger. Comparados con las cepas de Penicillium, los Aspergillus producen mas acido por unidad de tiempo, debido a que presentan baja actividad de las enzimas isocitrato deshidrogenasa y aconitasa hidratasa, y una alta actividad de citrato sintetasa.

FERMENTACION CITRICALa produccin industrial de cido ctrico se utiliza el HONGOASPERGILLUS NIGER.Organismo que presenta una estructura CELULAR EUCARIOTAOrganismo AEROBIOMedio de cultivo : agar dextrosa saborau simpleEste microorganismo es el mas utilizado en la industria para la fermentacin ctrica debido a Su alta productividad Su adaptabilidad en fermentadores industriales Rendimiento econmicoSu mnima produccin de productos no deseados.FACTORES AMBIENTALES Cantidad de acido ctrico / crecimiento celular Factores nutricionales: concentracin , tipo de carbohidratos ,contenido de metales.Carbohidratos simples Mezclas de caa y remolacha Concentracin alta de azucares: 140-240 g/LFuente de N baja :0.1-0.4 g/L . Sales de amonio como sulfatos o nitratos . Al agotarse comienza el acumulamiento de acido ctrico.Fe y Mn niveles bajos pretratamiento

Factores fisicoqumicos:Temperatura : 25-30 C .mayores favorecen la acumulacin de acido oxlico pH inicial: 3.5 a 4.5 pH de 4 favorece acumulacin de a. oxlicoAireacin: abundante oxigenacin

FERMENTACION CITRICA 3C6H12O6 + 9O2 --------------2C6H8O7 + 6C02 + 10H2O

El cido ctrico es una intermediario estndar del ciclo TCA (ciclo de los cidos tricarboxlicos o tambin llamado Ciclo de Krebs).En la fermentacin del cido ctrico, son importantes dos enzimas clave: la citrato aconitasa (CA) y la isocitrato deshidrogenasa (ICDH).Durante la etapa de produccin de cido ctrico se expresan todas las enzimas del ciclo de Krebs excepto la -cetoglutarato deshidrogenasa (KGDH).La actividad de citrato sintasa (CS) aumenta por un factor de 10, mientras que las actividades de las enzimas que catabolizan el cido ctrico, aconitasa (CA) e isocitrato deshidrogenasa (ICDH), se reducen drsticamente. Esto da lugar a una acumulacin y excrecin de cido ctrico por el microorganismo sobrecargado.

El hierro es un cofactor necesario para la enzima citrato aconitasa (CA). Por ello, se mantiene un dficit del metal que favorece a la acumulacin de cido ctrico. La restriccin de la actividad de esta enzima es la clave para tener xito en la fermentacin del cido ctrico.

Todas estas variaciones en la expresin de las enzimas del ciclo de Krebs suceden una vez el hongo ha crecido, es decir, cuando se encuentra en la fase estacionaria. Los azcares son catalizados a travs de la gluclisis y van al ciclo de Krebs, produciendo cido ctrico.Aunque ste sea un metabolito bsico ligado al metabolismo primario, su produccin se puede considerar como la de un tpico metabolito secundario, ya que en primer lugar el micelio va creciendo a partir del carbohidrato (como por ejemplo: sacarosa) y cuando se llega a la fase estacionaria, empieza laidiofase con la excrecin del ctrico causada por las disminuciones de las enzimas -cetoglutarato deshidrogenasa, citrato aconitasa e isocitrato deshidrogenasa y la falta de hierro.

Debido a este motivo, como el ciclo de Krebs se encuentra debilitado, los otros compuestos del ciclo necesarios como intermediarios biosintticos se sintetizan por rutas anaplerticas (PEPC: fosfoenolpiruvato carboxilasa y la PC: piruvato carboxilasa).

La Citrato sintasa es una enzima del grupo de las Liasas, que cataliza la condensacin del Oxalacetato y la Acetil-CoA, para formar Citrato.

Aconitato Hidratasa, cataliza la transposicin de un grupo OH del citrato, para convertirlo en Isocitrato

Isocitrato Deshidrogenasa es una Oxido-reductasa de especificidad absoluta, que cataliza la reaccin de descarboxilacin oxidativa del 2R,3S-Isocitrato producido por la Aconitasa.

El complejo de la -Cetoglutarato Deshidrogenasa, cataliza una reaccin de descarboxilacin oxidativa, mediante la cual el -Cetoglutarato se convierte en Succinil-CoA.

Succinil-CoA Sintetasa , cataliza la hidrlisis del enlace tioster de la Succinil-CoA

Succinato Deshidrogenasa, esta xido-reductasa cataliza la oxidacin del Succinato mediante la eliminacin estereoespecfica de dos tomos de Hidrgeno, en forma de hidruro H- y protn H+ , para formar el enlace trans del fumarato.

Fumarasa, esta enzima pertenece al grupo de las Liasas y cataliza la hidratacin esteroespecfica del Fumarato para formar el l-Malato

REACCIN GLOBALBALANCE ENERGTICO: La energa de las oxidaciones del ciclo se conserva con eficiencia en coenzimas reducidas y 1 GTP. Cada vuelta del ciclo, segn el balance:

CINTICA DE LA FERMENTACIN DEL ACIDO CTRICO

Algunas funciones en la industria alimentariaPoder acidulante Capacidad amortiguadora Agente quelante de iones metlicos Emulsificante Efectos organolpticos Retarda crecimiento de bacterias Aumenta efectividad de conservadoresReduce la necesidad de tratamiento trmico drsticoInactiva enzimas indeseables

BIBLIOGRAFIAGarca-Garibay , quintero-Ramirez , Lpez- Mungua. 2000. biotecnologa alimentaria. Mxico. Editorial Limusahttp://theindustrialenzymologist.blogspot.mx/2010/01/biotransformaciones-en-la-industria.htmlhttp://www.reviberoammicol.com/2000-17/S79S84.pdf